專利名稱：一種淀粉連續(xù)液化噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及淀粉液化技術(shù)，具體地指，適用于以甘薯、木薯、馬鈴薯、玉米、大米等淀粉質(zhì)原料，生產(chǎn)葡萄糖、麥芽糖、麥芽糊精、味精、酒精、檸檬酸、賴氨酸等的一種淀粉連續(xù)液化噴射器。
淀粉連續(xù)液化噴射器是酶法生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵設(shè)備。四十年代，丹麥學(xué)者約翰森、原蘇聯(lián)學(xué)者剛恰羅夫發(fā)表噴射器的論文。隨著先進(jìn)測試手段的采用，噴射器理論研究工作得到相應(yīng)的發(fā)展。七十年代，理論專著相繼發(fā)表。原蘇聯(lián)學(xué)者索科洛夫和津格爾的《噴射器》、《C T P y N H bI E A II II A P A T bI》專著均很有代表性。但其研究的實用范圍不是應(yīng)用于淀粉的液化，而是解決熱能壓縮器、氣體引射器、水力噴射器、混合噴射加熱器等技術(shù)問題。
八十年代，世界酶法淀粉制糖技術(shù)水平高的美國、日本等國學(xué)者，相繼發(fā)表酶法淀粉液化器論文，并有設(shè)備問世。最具有代表性的是我國引進(jìn)美國的液化噴射器，其主要結(jié)構(gòu)為三大部件，即錐形底閥，光身噴嘴和針閥。
國外引進(jìn)的噴射器應(yīng)用于我國淀粉糖工業(yè)，存在下列問題1．光身噴嘴與錐形底閥構(gòu)成的雙流式射流間隙通道結(jié)構(gòu)，必須配以全自動控制儀表，方能實現(xiàn)理想的液化效果，整套液化噴射器裝置價格昂貴；2．對原輔材料選擇性強(qiáng)，必須用進(jìn)口的淀粉(或精制淀粉)以及進(jìn)口的酶制劑等，增加了生產(chǎn)成本；3．日常維修保養(yǎng)費(fèi)用高，自行檢修困難等。
酶法工藝技術(shù)是先進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)，世界發(fā)達(dá)國家均采用先進(jìn)的酶法水解工藝生產(chǎn)淀粉糖。而我國淀粉制糖，長期沿用酸法水解生產(chǎn)工藝，技術(shù)落后，所得產(chǎn)品純度低，成本高，效益差，嚴(yán)重影響我國淀粉糖工業(yè)的發(fā)展。而制約我國酶法工藝技術(shù)的關(guān)鍵問題，是液化技術(shù)不過關(guān)。在研究酶法生產(chǎn)工藝過程中，淀粉的液化曾采用升溫液化法或噴淋液化法，均由于淀粉液化不均勻，而影響過濾困難，在工業(yè)生產(chǎn)中難以采用。而引進(jìn)國外的液化噴射器，一方面價格昂貴，我國的生產(chǎn)企業(yè)難以接受；另一方面，引進(jìn)的噴射器對原輔材料要求高，給生產(chǎn)企業(yè)造成成本高，效益差。
根據(jù)我國實際情況，由國家化工部立項、華南理工大學(xué)承擔(dān)研究的淀粉連續(xù)液化噴射器，于八○年研制成功，同年第一代產(chǎn)品問世，并通過了化工部技術(shù)成果鑒定。該噴射器解決了我國酶法工藝技術(shù)淀粉的液化問題，從而推動了我國酶法淀粉糖工業(yè)的發(fā)展，也為眾多企業(yè)帶來了重大的經(jīng)濟(jì)效益。但是，該液化噴射器受蒸汽壓力波動的影響大，尤其蒸汽壓力0．5MPa以上時，操作欠穩(wěn)定。另外，淀粉乳進(jìn)料量加大時，控制較困難，液化系統(tǒng)不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)蒸汽搶道，液化不均勻等情況，因此，其操作的穩(wěn)定性和液化均勻性需要進(jìn)一步提高。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，通過對液化噴射器噴嘴的改進(jìn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，體積小，設(shè)備投資少，適用于國產(chǎn)原輔材料，操作穩(wěn)定，液化均勻，無需自控儀表且產(chǎn)品質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高，成本低的一種淀粉連續(xù)液化噴射器。
本實用新型的目的是通過以下措施來實現(xiàn)的主要由噴嘴、針閥及其附件組成的一種淀粉連續(xù)液化噴射器，其特征在于，噴嘴壁徑向環(huán)線或螺旋線上開有蒸汽噴射孔，其開孔率為5-25％，孔徑為φ=1-5mm。
其中，沿噴嘴壁徑向環(huán)線上開設(shè)的蒸汽噴射孔的設(shè)計參數(shù)為(1)由噴嘴徑向環(huán)線上開有的蒸汽噴射孔形成環(huán)形的環(huán)數(shù)為3-8環(huán)，(2)蒸汽噴射孔與噴嘴中心軸線夾角α=30-65°；呈錐形的噴嘴應(yīng)滿足下列設(shè)計參數(shù)(1)噴嘴內(nèi)壁與噴嘴中心軸線夾角β=10-40°，(2)噴嘴出口擴(kuò)散角γ=2-5°。
沿噴嘴壁螺旋線上開設(shè)的蒸汽噴射孔的設(shè)計參數(shù)為(1)螺旋升角為3-8°，(2)蒸汽噴射孔與噴嘴中心軸線夾角α′=35-65°；呈錐形的噴嘴應(yīng)滿足下列設(shè)計參數(shù)(1)噴嘴內(nèi)壁與噴嘴中心軸線夾角β′=15-40°，(2)噴嘴出口擴(kuò)散角γ′=2-5°本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下突出的優(yōu)點
1．按本實用新型提供噴嘴結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計參數(shù)制造的淀粉連續(xù)液化噴射器，經(jīng)實驗證明，對原材料無特殊要求，可適用于國產(chǎn)原輔材料或進(jìn)口原輔材料，噴嘴上的蒸汽噴射孔使蒸汽均勻地噴射在通過噴嘴的薄膜狀淀粉乳上，瞬間加熱淀粉乳，并在酶的催化作用下使淀粉液化，操作穩(wěn)定，液化均勻，達(dá)到了理想的液化效果。
2．采用本實用新型，能取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益，分述如下(1)無需自控儀表就能達(dá)到理想的液化效果，可節(jié)省設(shè)備投資，降低生產(chǎn)成本；(2)本實用新型提供的淀粉連續(xù)液化噴射器，結(jié)構(gòu)簡單、體積小，與進(jìn)口同類產(chǎn)品相比，其價格大為降低；(3)由于省去自控儀表和本身結(jié)構(gòu)簡單，因此在使用中自行檢修容易，無需維修及保養(yǎng)費(fèi)；(4)采用本實用新型，可節(jié)省蒸汽用量30％以上，從而可大幅度降低生產(chǎn)成本。
3．采用本實用新型，在實際生產(chǎn)中操作穩(wěn)定，液化均勻，尤其是采用螺旋式布孔的噴嘴，在蒸汽壓力0．5MPa以上，蒸汽壓力有波動時，仍然操作穩(wěn)定，連續(xù)生產(chǎn)無蒸汽搶道現(xiàn)象，克服了連續(xù)液化噴射技術(shù)中的難點。
4．本實用新型還能適應(yīng)發(fā)酵工業(yè)，對甘薯、木薯、馬鈴薯、玉米、大米等不同淀粉原料的直接液化，適應(yīng)性好，應(yīng)用范圍廣，單耗、能耗低，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為多環(huán)式布孔的淀粉連續(xù)液化噴射器噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為螺旋式布孔的淀粉連續(xù)液化噴射器噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。
通過如下實施例及其附圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳述如
圖1所示，一種淀粉連續(xù)液化噴射器用噴嘴1，外形呈錐形，噴嘴1內(nèi)壁與噴嘴1中心軸夾角β的取值范圍為10-40°，噴嘴出口3擴(kuò)散角γ的取值范圍為2-5°；由噴嘴1徑向環(huán)線上開有的蒸汽噴射孔2，形成多條環(huán)線，稱為多環(huán)式布孔，其環(huán)線條數(shù)一般為3-8環(huán)；按錐形噴嘴的外表面積計，開孔率為5-25％；蒸汽噴射孔2相對噴嘴1壁為斜孔，其孔徑φ的范圍為1-5mm，蒸汽噴射孔2與噴嘴1中心軸線夾角α的取值范圍為30-65°。
本實用新型的另一個布孔方式為圖2所示，呈錐形噴嘴1壁上沿螺旋升角δ為3-8°的螺旋線上，開有蒸汽噴射孔2。噴嘴1內(nèi)壁與噴嘴1中心軸夾角β′的取值范圍為15-40°；噴嘴出口3擴(kuò)散角γ′的取值范圍為2-5°；按錐形噴嘴外表面積計，開孔率為5-25％；蒸汽噴射孔2相對噴嘴1壁仍為斜孔，其孔徑φ′的范圍為1．5-5mm，蒸汽噴射孔2與噴嘴1中心軸線夾角α′的取值范圍為35-65°。
調(diào)整各參數(shù)的原則，參數(shù)相互之間的制約關(guān)系如下1．噴嘴的環(huán)線條數(shù)與開孔率成正比。
2．孔軸夾角與壁軸夾角成對應(yīng)關(guān)系。
3．孔徑與開孔率成正比例關(guān)系。
根據(jù)上述原則，例舉下述實施例
權(quán)利要求1．一種淀粉連續(xù)液化噴射器，主要由噴嘴、針閥及其附件組成，其特征在于，噴嘴壁徑向環(huán)線或螺旋線上開有蒸汽噴射孔，其開孔率為5-25％，孔徑為φ=1-5mm。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種淀粉連續(xù)液化噴射器，其特征在于，沿噴嘴壁徑向環(huán)線上開設(shè)的蒸汽噴射孔的設(shè)計參數(shù)為(1)由噴嘴徑向環(huán)線上開有的蒸汽噴射孔形成環(huán)形的環(huán)數(shù)為3-8環(huán)，(2)蒸汽噴射孔與噴嘴中心軸線夾角α=30-65°；呈錐形的噴嘴應(yīng)滿足下列設(shè)計參數(shù)(1)噴嘴內(nèi)壁與噴嘴中心軸線夾角β=10-40°，(2)噴嘴出口擴(kuò)散角γ=2-5°。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種淀粉連續(xù)液化噴射器，其特征在于，沿噴嘴壁螺旋線上開設(shè)的蒸汽噴射孔的設(shè)計參數(shù)為(1)螺旋升角為3-8°，(2)蒸汽噴射孔與噴嘴中心軸線夾角α′=35-65°；呈錐形的噴嘴應(yīng)滿足下列設(shè)計參數(shù)(1)噴嘴內(nèi)壁與噴嘴中心軸線夾角β′=15-40°，(2)噴嘴出口擴(kuò)散角γ′=2-5°。
專利摘要本實用新型提供一種淀粉連續(xù)液化噴射器。該噴射器噴嘴徑向環(huán)線上或者螺旋線上,開有蒸汽噴射孔,開孔率為5—25%;噴嘴出口擴(kuò)散角γ=2—5°;對于多環(huán)式和螺旋式開孔的蒸汽噴射孔,其孔徑分別為Φ=1—5mm、Φ′=1.5—5mm,孔與噴嘴中心軸線夾角分別為α=30—65°、α′=35—65°。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、體積小,操作穩(wěn)定、液化均勻,能耗低,適用于以甘薯、木薯、馬鈴薯、玉米、大米等淀粉質(zhì)原料,生產(chǎn)葡萄糖、麥芽糖、麥芽糊精、味精、酒精、檸檬酸、賴氨酸等。
文檔編號B05B1/02GK2303685SQ96246420
公開日1999年1月13日 申請日期1996年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月31日
發(fā)明者楊連生, 羅發(fā)興, 梁思 申請人:華南理工大學(xué)